ما هو مفاعل نووي

عبارة "المفاعل النووي" هو الآن مألوفا للجميع، في الواقع، لتصبح رمزا للعصر. وعلى الرغم من المخاطر المحتملة لاستخدام مثل هذه الأجهزة، في ضوء نضوب النفط العالمية احتياطيات مفاعلات الوقود النووي واعدة جدا.

مفاعل نووي هو جهاز والهندسة، وفيه رد الفعل يتم التحكم انشطار الانشطارية المواد المشعة، يرافقه الافراج عن الطاقة. والغرض الرئيسي - توليد تيار كهربائي (محطات الطاقة النووية - NPP)، والحصول على العناصر الانشطارية الثقيلة من الجدول الدوري (التحويل). تم تجميع أول مفاعل نووي ووضعها حيز التنفيذ في عام 1942 في الولايات المتحدة تحت إشراف عالم الفيزياء البارزين في عصره - انريكي فيرمي. بعد مفاعلها ثلاث سنوات أطلقت كندا، وفي عام 1946 - الروسية.

نلاحظ نقطة واحدة مهمة: كثير من الناس غير مألوف مع هذا الموضوع، وغالبا ما نعتقد أن المفاعل النووي توليد الكهرباء مباشرة، وأنه هو نتيجة ثانوية للوقود الانشطارية المشعة. للأسف، ليست هذه هي القضية. في جوهرها، والمفاعل النووي هو سخان كبير، إن لم يكن "reboiler" إعلام الحرارة المتوسطة أن يؤدي عملا مفيدا وإنتاج الكهرباء عن طريق المولدات التقليدية.

للإجابة على العديد من الأسئلة، والنظر في وحدة المفاعلات النووية. هيكليا، أي مفاعل نووي يشمل العناصر التالية:

- منطقة نشطة المركزية مع مهدئ النيوترون السريع. هذا هو المكان الذي التفاعل الانشطاري.

- طبقة تعكس النيوترونات. فمن الضروري للحد من انتشار الإشعاع المؤين، وكذلك لتحسين كفاءة التثبيت.

- الحماية من الإشعاع. وكقاعدة عامة، يؤدي الدروع.

- المبرد. جميع النماذج الحالية من المفاعلات هي جزء أساسي.

- نوى جهاز التحكم قضيب الاضمحلال خلال التفاعل؛

- تبريد الدائرة.

- آلية للتحكم عن بعد.

لتشغيل المراجل المفاعلات النووية المستخدمة المعادن الثقيلة - اليورانيوم 233، 235 أو البلوتونيوم 239. خصائص هذه العناصر هي أن كل وحدة من الوقت في التركيب الذري لها يخضع التحلل التلقائي (تقسيم). في هذه العملية، أصدرت نوى ذرات النيوترونات. ذرة فقدت يتم تحويل (المكتسبة) النيوترون إلى عنصر آخر من عناصر الجدول الدوري. على سبيل المثال، في طريقة U-238 تم إعداد البلوتونيوم 239. ضرب على الذرات المجاورة للمواد الوقود هو عليه، وذلك بفضل ارتفاع الإفراج سرعة النيوترونات لها إضافية. مجموع الزيادات في التقدم - تبدأ سلسلة من ردود الفعل من الانشطار. إذا في هذه المرحلة عدم اتخاذ أي إجراء على تنظيمه، والنتيجة هي سلسلة من ردود الفعل النووية غير المنضبط، يرافقه إطلاق سيل كميات هائلة من الطاقة (انفجار نووي).

للسيطرة على استخدام اثنين من طريقة ملزم - إدخال في صلب لمشرف الذي يقلل من سرعة النيوترونات الاكتفاء الذاتي لمعالجة وإدخال الرقم المطلوب من قضبان التحكم (الكادميوم أو البورون) امتصاص النيوترونات الزائدة.

في اضمحلال نواة يولد حرارة، والتي تسخن على تعميم نقل الحرارة السائل (الماء)، يتم تحويلها إلى بخار تدور التوربينات والمولدات الكهربائية.

هذا المخطط الأساسي. وهناك عدة أنواع منه. على سبيل المثال، قد يكون الماء المبرد الطبيعي أو يغلي تحت الضغط. هذا الأخير يجعل من الممكن الحصول على البخار، وزيادة الكفاءة. وعلاوة على ذلك، والمياه - وليس النوع الوحيد من المبرد (قد يكون الغاز أو المعادن السائلة). أيضا، في بعض الإصدارات من المفاعلات مثبطات لم يتم استخدامه.